SCADA
SCADA-системы FIX и iFIX (Лекция)
ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. Фирма Intellution и ее
продукция 2. Архитектура. 3. Разработка проекта 4. Тревоги и сообщения 5. Выводы 1. Фирма Intellution и ее
продукция
Фирма Intellution
основана в 1980 г. Она занимает заметное место на рынке SCADA-систем всех развитых стран. С 1984 года Intellution выпускает SCADA-системы
с общим названием FIX (Fully Integrated Control System). В настоящее время под управлением пакетов FIX в мире работает свыше 150 000 компьютеров практически
во всех отраслях промышленности, включая ядерные электростанции и нефтепроводы. Вся группа
32-разрядных продуктов разделена на два семейства: семейство FIX и семейство iFIX. Оба
семейства содержат ряд функционально аналогичных пакетов: 1)
SCADA-пакет FIX (iFIX); 2) FIX VisualBatch (iBatch) – программное обеспечение, предназначенное для
автоматизации периодических серийных процессов; 3) FIX WEB Server (iWeb Server) - Internet-пакет
для дистанционного наблюдения в реальном времени за контролируемым
технологическим процессом; 4) FIX Broadcast Network (iWebCast) - Internet-пакет для автоматической пересылки данный на
настольный компьютер; 5) FIX Paradym-31 (iLogic) –
программный пакет для управления контроллерами на основе персональных
компьютеров. Кроме перечисленных в семействе FIX имеется пакет:
1) FIX PlantTV – универсальное средство просмотра данных,
осуществляющее доступ к поступающей в реальном масштабе времени информации от
разнообразных источников: архивных файлов, DDE-серверов, записанного и прямого видеоизображения, от
реляционных баз данных и т.д. 2) А в семействе iFIX: 3) iHistorian – исторический архив предприятия; 4) infoAgent –
web-клиент, предназначенный для представления и анализа
данных iHistorian; 5) iClientTS –
ПО для поддержки многосеансовой и многопользовательской терминальной работы с iFIX на платформе Windows 2000/XP. Работа
клиента в терминальном режиме осуществляется через web-броузер и практически ничем не отличается от работы
обычного клиента, при этом не требуется установки дополнительного ПО на
клиентский компьютер; 6) VisiconX – объект ActiveX для доступа к реляционным БД по протоколу OLEDB (начиная с версии 2.5 включен в состав iFIX; 7) iDownTime – программное обеспечение для выявления и минимизации
простоев оборудования; 8) iVisualize – средство
создания человеко-машинного интерфейса на платформе Windows СЕ. Главное отличие между этими родственными семействами
заключается в том, что FIX состоит из
отдельный 32-разрядных приложений, обменивающихся между собой по внутренним
интерфейсам, а iFIX построен на современной
компонентно-объектной архитектуре. В iFIX реализован улучшенный интерфейс
среды разработки, поддерживается объектная модель графических форм и многое
другое, благодаря чему значительно повышены возможности контроля и отображения
процессов. Узлы разных семейств могут совместно использоваться в
сети. 2. Архитектура
Пакет FIX состоит из
двух типов узлов – узлов-серверов и узлов чистых клиентов. Серверы FIX (называющиеся SCADA или HMI)
поддерживают связь с контроллерами и ведут базу данных реального времени.
Клиенты (называются View Client) отображают экранные формы и реализуют диалог
АРМ. Серверы и клиенты могут иметь модификацию Development
(Разработка) или Runtime (Исполнение). Модификация Development позволяет
разрабатывать проект, в том числе в "горячем" режиме (без отключения
SCADA-системы), и исполнять его. Модификация Runtime поддерживает только среду
исполнения. SCADA-пакет iFIX состоит их
следующих типов узлов: "слепых" серверов, т.е. серверов без функций
АРМ (без поддержки экранных форм), серверов (SCADA-серверы), клиентов (i-Client)
и узлов HMI Pak, соединяющих функции серверов и клиентов. SCADA-серверы iFIX
имеют модификацию только Runtime, а узлы i-Client и HMI Pak могут быть типа
Development или Runtime. Особенность архитектуры пакетов FIX и iFIX состоит в
том, что база данных реального времени является истинно распределенной. В
отличие от псевдораспределенной базы данных, когда клиент фактически
связывается с сосредоточенной локальной базой данных, копируемой с удаленных
серверов на машину клиента, в архитектуре FIX узлы-клиенты не ведут локальных
копий баз данных. Они получают только сообщения, тревоги и отображаемую в
экранных формах информацию в соответствии со своей конфигурацией. Такая
архитектура не накладывает ограничений на соединение серверов и клиентов,
снижает нагрузку на сеть, облегчает масштабирование системы и повышает ее
надежность. 3. Разработка проекта
Разработка проекта включает следующие основные этапы:
настройка драйверов на обмен данными с контроллерами, построение базы данных,
создание экранных форм, разработка стратегий генерации тревог и ограничения
доступа. Практически все эти этапы можно реализовать без программирования, а
лишь путем конфигурирования приложений. Только для нестандартных функций в
экранных формах и для организации обработки событий может потребоваться
написание сравнительно несложных скриптов. Проекты в FIX и iFIX отличаются
друг от друга. Пакет iFIX в отличие FIX имеет новые возможности визуализации на узле-клиенте: 1) новый дизайн среды разработки Intellution WorkSpace
с деревом проекта, иерархией экранных объектов, настраиваемыми панелями
инструментов и другими возможностями; 2) каждый элемент экранной формы iFIX - это объект со свойствами, методами и событиями, к
которым есть доступ как на этапе конфигурирования, так и на этапе выполнения; 3) WorkSpace является ActiveX-контейнером, причем с
безопасным внедрением (это означает, что сбой внедренного ActiveX-элемента не
приведет к останову системы в целом); 4) WorkSpace может являться ОРС-клиентом и получать
информацию не только от своей базы данных, но и от любого ОРС-сервера; 5) одно из важнейших отличий состоит в том, что язык
скриптов в экранных формах iFIX - это стандартный язык Visual Basic for
Applicftions (VBA). С помощью VBA можно реализовать любые анимационные эффекты. Кроме того, в iFIX есть новая подсистема Sheduler (Планировщик), который по времени или по событиям
может запускать программы на VBA. Для разработчика проект на iFIX по сравнению с проектом на FIX означает большую «прозрачность» экранных форм, благодаря
применению дерева проектов и стандартному языку VBA; большую гибкость и мощность анимации и др. 4. Тревоги и сообщения
Для регистрации событий в SCADA-пакетах Intellution
применяются два вида понятий – тревоги и сообщения. Сообщения (message) содержат некритическую информацию, которая не
требует вмешательства операторов. Тревога (alarm) – это сообщение о потенциально опасных изменениях в
процессе, которое требует реакции оператора. Наиболее универсальным средством
отображения тревог на экране оператора является специальный объект – «Сводка
тревог». Он позволяет просматривать и квитировать тревоги, отображать их
приоритет цветом и др. Тревоги и сообщения рассылаются адресатам тревог, к
которым относятся, например, принтеры, файлы, объекты сводки тревог и др. В
iFIX по сравнению с FIX есть дополнительный адресат тревог - реляционная база
данных, куда тревоги передаются посредством ODBC-драйвера. Система тревог имеет следующие характеристики. К
стандартным тревогам аналоговых блоков относятся 6 типов тревог: тревоги
верхняя и нижняя предупредительные, верхняя и нижняя критические, по скорости
изменения и по отклонению от заданного значения. Дискретные блоки могут быть
настроены на подачу тревог в случае изменения значения (с 0 на 1 и/или
наоборот). Кроме того, при потере связи с объектом возникает соответствующая
тревога. 5. Выводы
Пакет iFIX,
безусловно, является наиболее современным продуктом Intellution, в котором претворились в жизнь последние разработки
и на котором сосредоточены основные усилия. |
||